Cremona 4 Febbraio 2002
Think globally and Act Locally
perché il risparmio energetico conviene...
G. A. De Leo1, M. Gatto2,
A. Caizzi3, L. Rizzi3
1Università degli Studi di Parma
ARPA Lombardia
2Politencico di Milano
3CESI
Temperatura media globale
15,60
(oceani e superfici emerse) 1866-96
15,40
gradi Celsius
15,20
15,00
14,80
14,60
14,40
14,20
14,00
1860
1885
1910
1935
1960
1985
Fonte: Worldwatch Institute 1996
2010
Ma perché non le
usiamo?
“Fotovoltaico, quanto sei pulito!
...ma quanto mi costi?!? ”
– energia solare ~ 1300 lire/kWh
– carbone ~ 50 lire/kWh
…tutto qui??
I Costi Esterni Sociali
• Costi Ambientali Globali (molto incerti!)
– Gas climalteranti (CO2, CH4, CFC, ecc.)
• Costi Ambientali Locali
– cambiamento d’uso del suolo
– inquinamento (NOx, SO2, O3, PST, CO, ecc.)



perdita di produttività
danni ai beni materiali
danni alla salute
Cosa succede se
contabilizziamo anche
i costi esterni sociali??
• Progetto Europeo ExternE (FEEM)
• Empire State Electric Energy Research
Corporation (ESEERCO) di NewYork
• Oak Ridge National Laboratory (ORNL)
dell’U.S. Department of Energy
Alternative...
Produrre energia...
• ...solo con tecnologie tradizionali
– bassi costi industriali ma..
– alti costi ambientali
oppure...
• ...anche con fonti rinnovabili
– costi ambientali più bassi ma…
– alti costi industriali
Un problema di ottimo… (1/2)
Costi
[kWh]
Costi Totali
Costi
Industriali
Costi
Ambientali
+Combustibili
Fossili
Mix
energetico
+Fonti
rinnovabili
Un problema di ottimo… (2/2)
Costi
[kWh]
+Combustibili
Fossili
Il punto di ottimo!
Costi Totali
Costi
Industriali
Costi
Ambientali
Mix
energetico
+Fonti
rinnovabili
Trovare il giusto compromesso
• Quanta energia elettrica produrre con
ogni tecnologia per ridurre al minimo
una opportuna funzione dei costi di
produzione?
Costi
min f(c(x)/x,a)
xq
Vincoli
Analisi con Metodo
Montecarlo
Variabili di
decisione
Parametri
tecnologici
(Lorenzoni & De Paoli 1999)
Vincoli (1/2)
• Vincoli di Sistema (cogenti)
• Soddisfacimento della domanda elettrica nazionale
al 2010 (353 TWh)
• Limiti fisici e tecnologici per ciascuna fonte di
energia(rinnovabile)
Vincoli (2/2)
• Vincoli di Sistema (cogenti)
• Soddisfacimento della domanda elettrica nazionale
al 2010 (353 TWh)
• Limiti fisici e tecnologici per ciascuna fonte di
energia(rinnovabile)
• Vincoli “Politici”
•Rispetto del protocollo di Kyoto
 riduzione emissioni di CO2 del 6.5% rispetto al 1990
Technology
Annual
production
[TWh]
Min
Hydro - big, existing
36.3
power plants (>10 MW)
Hydro – small, existing
9.4
power plants (<10 MW)
Hydro - new, small power
0
plants (<10 MW)
Geothermal
4
Solid Waste
4
Wind power
1.5
Biomass
3
Biogas
0.43
Photovoltaic
0.0054
Oil (Rankine cycle)
0
Co-generation from oil3.5
derived feedstocks
Natural Gas –
91
Repowering
Natural Gas - Combined
0
Cycle. New power plants
Natural Gas, big power
25.6
plants with co-generation
Natural Gas, medium
power plants with co15.5
generation
Natural Gas, small power
2
plants with co-generation
Gas Turbines not using
natural gas , existing
8
power plants
Integrated Tar
Gasification Combined
9.1
Cycle
Coal (Rankine cycle)
0
Coal (Combined heatrecovery cycle with co5
generation)
Coal (Combined heatrecovery cycle without
1.5
co-generation).
Range di
produzione
Local External Costs
Average (Min-Max)
[10-3 Euro/kWh]
Industrial Costs
Average (Min-Max)
[10-3 Euro/kWh]
CO2 emission
36.3
3.6 (3.1-9.3)
13.9
0
9.4
2.6 (2.1-3.1)
18.1
0
8.7
2.6 (2.1-3.1)
69.7 (43.9-103)
0
5.5
6.7
5.0
15.0
1.0
0.2
62.2
1.5 (0.5-6.7)
12.4 (2.6-18.1)
1.5 (0.5-2.1)
(11.9 (0.5-19.6)
0.0
1.5 (1.0-2.1)
20.7 (11.9-71.3)
74.9 (62-108)
93.0 (62-160)
77.5 (54.2-108)
98.1 (77.5-136.9)
47.5 (43.9-67.1)
433.8 (261-568)
29.4
440
510
0
0
0
0
700
3.5
9.3 (3.1-9.3)
29.4
530
130.0
5.7 (0.5-13.9)
32.5 (24.3-41.3)
360
[g/kWh]
Max
Rinnovabili
Range costi
combustibile
ambientali
Costo
atteso diOlio
una
locali
tonnellata di CO2:
30
42.0
5.7 (0.5-13.4)
34.1 (25.8-47.0)
350
32.0
2.6 (0.5-8.8)
35.1
312
Range costi Gas
Euro
industriali
28.0
2.8 (0.5-8.8)
38.7
313
10.0
3.1 (0.5-8.8)
46.5
325
8.2
10.3 (5.2-15.5)
49.1
660
12.0
6.2 (2.1-11.9)
46.5
779
25.0
6.4
2.0
Emissioni
Combustibili
Gas
Serra
Solidi
25.8 (2.6-51.6)
22.7
930
5.2 (2.6-7.7)
20.7
976
5.2 (2.6-7.7)
12.9
1040
Tre
Scenari
Min (C.Ind + C.Amb.Loc. + C.Amb. Glob.)
Nome
MCI
Kyoto
MCS
Obiettivo:
Minimizz. C.Ind.
C.Ind.
C.Tot.
Vincoli
Sistema
Sistema
Sistema
6.5%C02
Risultati
120
Lire/kWh
100
80
IC
LC
GC
TC
60
40
20
0
MCI
Kyoto
MCS
Da un punto di vista collettivo...
...rispettare Kyoto conviene:
–si paga un po’ di più la bolletta
della luce…
–… ma si risparmia molto in
salute!
Percentuali di penetrazione
MCI
Kyoto
MSC
Risorse Rinnovabili
16.60.0 %
16.70.1 %
16.90.5 %
Gas
44.34.7 %
60.41.2 %
66.20.6 %
Olio
15.74.7 %
1.82.6 %
1.00.0 %
Carbone
12.00.0 %
9.81.5 %
4.60.2 %
Import
11.3%
11.3%
11.3 %
Totale
100.0 %
100.0 %
100.0 %
15.10.3 %
17.02.0 %
19.21.3 %
Co-generatione
Obiezione!!!
…troppa incertezza sugli effetti
del riscaldamento globale
– c’è chi dice che ci costerà molto di
più...
–… e chi dice: molto di meno!
Analisi di sensitività (MCS)
Se aumenta il costo della CO2:
• diminuisce l’uso del gas
• aumentano le rinnovabili
Gas
Liquid
fuel
• i costi complessivi
inFossil
gioco
Fossil Fuel
sono più alti Solid
Renewable sources
%
% di penetrazione
75
60
45
30
Co-generation
• ma aumenta anche
la
convenienza da un punto
di vista collettivo
15
0
0
30
70
140
Euros/tonne of C02
250
Scenario MCS
…se il costo della CO2=0
• Costi Industriali:  1100 miliardi di lire/anno
• Costi Amb. Loc.:  2900 miliardi di lire/anno
• Beneficio netto = + 1800 miliardi di lire/anno!
Kyoto conviene!!!
In definitiva...
• Costi Esterni Ambientali  Costi Industr.
• Il rispetto dei vincoli di Kyoto comporta un
risparmio per la società (sempre!)
• Il gas naturale farà la parte del leone
• Nei prossimi 10 anni le rinnovabili possono (al più)
raddoppiare la produzione
agire subito
agire localmente!!!
Conclusioni (1/3)
Ma io cosa posso fare…?!?
• Evitare di sprecare energia!!
– spegnere le luci (quando non servono!)
– usare lampade a basso consumo
– usare sistemi di illuminazione efficienti
• no inquinamento luminoso, temporizzatori, fotocellule...
– acquistare elettrodomestici ad elevata efficienza
energetica
• frigoriferi, lavatrici, ma anche TV stereo e computers…
–
–
–
–
acquistare prodotti con marchio ecologico
acquistare auto e moto a basso consumo!
guidare (auto e moto) piano (non siete sul circuito di Monza!!)
usare il più possibile i mezzi di trasporto pubblico,
oppure la bicicletta!!!
Conclusioni (2/3)
Ma io cosa posso fare...?!?
• Favorire l’uso di tecnologie efficienti e (più) pulite
– convertire riscaldamento per edifici da gasolio a metano
– coibentare edifici e abitazioni
• doppi vetri, isolamentotermico, ecc.
– avvalersi di sovvenzioni statali
• installazione GPL e metano per automobili
• acquisto scooter e moto a 4 tempi (rottamazione)
• installazione di pannelli fotovoltaici e del solare termico
– ...
Conclusioni (3/3)
Ma io cosa posso fare?!?
• Fare pressione sulle istituzioni pubbliche e sui nostri
rappresentanti politici per:
– favorire l’efficienza energetica
•
•
•
•
scuole
altri edifici pubblici
privati (chiedendo sovvenzioni…)
industrie (premiando comportamenti virtuosi e dando
sovvenzioni)
– ridurre il traffico privato, potenziare la rete di trasporto
pubblico, rinnovare la flotta dei mezzi pubblici…
– attivare campagne di informazione e sensibilizzazione
• corsi, pubblicazioni, incontri, conferenze…
• Contabilità Ambientale, Rapporto sullo Stato dell’Ambiente,
Impronta Ecologica, Agenda 21 Locale ecc.
• coinvolgimento dei Centri di Ricerca e Università, le Agenzia per
la Mobilità e l’Ambiente, le Associazioni Non Governative...
e, last but not least…:
• fate il lavoro che vi piace...
• ma informatevi, mantenetevi aggiornati, leggete,
studiate, formate un vostro senso critico, portate il
vostro piccolo contributo...